高層建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)探討

【摘要】本文分析了深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，并提出常見(jiàn)的問(wèn)題及解決對(duì)策。分析結(jié)果表明，深基坑支護(hù)施工技術(shù)是高層建筑施工中的關(guān)鍵技術(shù)，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到高層建筑的總體穩(wěn)定性和質(zhì)量，高層建筑所在區(qū)域的地質(zhì)條件不同，適用的深基坑支護(hù)施工技術(shù)也有較大差別，需要結(jié)合實(shí)際情況，選擇有針對(duì)性的支護(hù)技術(shù)，以保證高層建筑建設(shè)質(zhì)量，值得施工單位高度重視。

【關(guān)鍵詞】高層建筑;深基坑;支護(hù)技術(shù);水泥攪拌樁 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.35.039

深基坑規(guī)模大、施工條件復(fù)雜，施工難度比較大，且支護(hù)結(jié)構(gòu)需要同時(shí)承受較大的重力和壓力，在具體施工中任何一個(gè)方面出現(xiàn)差錯(cuò)，都會(huì)影響深基坑施工質(zhì)量，如果情況嚴(yán)重甚至?xí)?dǎo)致深基坑發(fā)生不均勻下沉，使上部建筑物發(fā)生傾斜或者裂縫，影響總體施工質(zhì)量?；诖耍_(kāi)展高層建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)的探討就顯得尤為必要。

1、工程概述

某高層建筑，地下2層，地上30層，基坑深度達(dá)到8.6m，屬于典型的深基坑，通過(guò)全方位地質(zhì)勘查和分析，為保證深基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在基坑底部和地下室底層墊板上采取了雙排預(yù)應(yīng)力管樁噴錨混合支護(hù)的方法，其與位置則采取了水泥攪拌樁和錨加木樁相互聯(lián)合的方法。管樁的型號(hào)為PHC500-125AB應(yīng)力混凝土管樁，嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行施工。水泥攪拌樁的直徑為500mm，間距為400mm，搭接長(zhǎng)度不小于100mm。

2、深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1土方開(kāi)挖

土方開(kāi)挖是深基坑支護(hù)施工的第一步，也是比較重要的環(huán)節(jié)，案例工程在土方開(kāi)挖時(shí)，通過(guò)挖掘機(jī)將挖出的土方裝載到運(yùn)輸車(chē)上，運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢眠M(jìn)行集中堆放和處理，嚴(yán)禁堆放在基坑邊緣，以免基坑承受較大的壓力發(fā)生坍塌問(wèn)題，同時(shí)也可以保證現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸?shù)缆返耐〞承?，最大限度上降低?duì)周?chē)h(huán)境造成的不良影響。在具體開(kāi)挖之前，需要做好準(zhǔn)備工作，包括：地質(zhì)水文勘查、地下管線埋藏的，以免在開(kāi)挖中出現(xiàn)意外。但開(kāi)挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高之后，要及時(shí)同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理部門(mén)進(jìn)行驗(yàn)收，并和施工單位進(jìn)行商討，及時(shí)完成墊層施工，避免深基坑的土層長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中。

2.2測(cè)量放線，確認(rèn)支護(hù)位置

無(wú)論是雙排預(yù)應(yīng)力管樁噴錨混合支護(hù)，還是水泥攪拌樁和錨加木樁相互聯(lián)合支護(hù)，都需要結(jié)合設(shè)計(jì)方案，通過(guò)測(cè)量放線的方法，確定好支護(hù)的位置，并做好標(biāo)記，為后期正式施工提供參考和指導(dǎo)，以提升施工效率和質(zhì)量。本工程在測(cè)量放線中采用高精度經(jīng)緯儀進(jìn)行測(cè)量，有效保證了定位支護(hù)樁位的準(zhǔn)確性。樁位放線是深基坑支護(hù)施工的前提條件，為保證測(cè)量放線的精度，應(yīng)由專(zhuān)業(yè)的測(cè)量人員負(fù)責(zé)測(cè)量放線工作，控制原攪拌樁和管樁之間的間距在10cm左右，并用全站儀測(cè)量各樁位的中心點(diǎn)，做好標(biāo)記。同時(shí)建立起復(fù)核制度，當(dāng)完成放線測(cè)量工作之后，及時(shí)復(fù)核，做好記錄。

2.3錨管的制作和安裝

案例工程在深基坑支護(hù)中采取了φ48×3的焊接管作為錨管，按照設(shè)計(jì)圖紙加工和制作錨管，在安裝時(shí)安好測(cè)量放線確定的位置確定錨管的具體位置。常用的錨桿打入方式有兩種，一種是沖機(jī)器振入法，另一種是滑錘擊入法，各連接節(jié)段接頭之間通過(guò)焊接的方法連接成一個(gè)整體，以保證支護(hù)效果。此外，還要科學(xué)合理的布設(shè)網(wǎng)筋和加強(qiáng)筋，保證所選鋼筋的直徑、強(qiáng)度、硬度都能滿(mǎn)足深基坑支護(hù)的要求，最大限度上保證深基坑支護(hù)效果。

2.4噴射漿液

在雙排預(yù)應(yīng)力管樁噴錨混合支護(hù)施工中，需要結(jié)合混凝土表面的實(shí)際變化情況，科學(xué)合理的調(diào)整風(fēng)壓和噴射距離，以控制噴射時(shí)混凝土的回彈量。當(dāng)邊坡變得比較松散之后，及時(shí)開(kāi)展初次噴射，噴射厚度超過(guò)40mm之后，及時(shí)跟進(jìn)坡面封閉操作。當(dāng)錨桿網(wǎng)筋施工完成之后，需要及時(shí)進(jìn)行反復(fù)噴射漿液，知道達(dá)到設(shè)計(jì)的噴漿厚度。噴射漿液所用的混合料，要通過(guò)多次配比試驗(yàn)合理確定配合比，混合料要盡量做到現(xiàn)拌現(xiàn)用，保障混凝土拌和的均勻性。

2.5注漿

在開(kāi)始注漿之前，需要用清水對(duì)錨管內(nèi)部進(jìn)行全面清洗，清洗結(jié)束的標(biāo)志為，出水清澈沒(méi)有雜質(zhì)。注漿管和錨管端部之間的距離需要嚴(yán)格控制。本工程在注漿施工參數(shù)為：漿液水灰比為0.5，注漿壓力為0.7MPa，三乙醇胺早強(qiáng)劑的加入比例為水泥的0.05%，注漿管的直徑為130mm。注漿結(jié)束的標(biāo)志是排氣管不再排氣，注漿壓力達(dá)到施工要求后，持續(xù)穩(wěn)壓3min以上之后，再停止注漿。

2.6深基坑支護(hù)監(jiān)測(cè)

高層建筑深基坑支護(hù)規(guī)模大，難度大，影響使用質(zhì)量和安全的因素比較多，為保證施工質(zhì)量和安全性，在具體施工中，需要對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的管道變化、水位變化、軸力變化、地面沉降、水平位移量、彎矩等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督和測(cè)量。尤其深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移變化、方向變化等進(jìn)行全面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦超過(guò)設(shè)計(jì)允許范圍，要立即停止施工，及時(shí)達(dá)到發(fā)生問(wèn)題的根本所在，全面處理之后，再繼續(xù)施工。

2.7養(yǎng)護(hù)

在混凝土完成終凝之后2小時(shí)，及時(shí)開(kāi)展養(yǎng)護(hù)工作，本工程用土工布覆蓋混凝土表面，然后定期灑水，保證混凝土表面始終處于濕潤(rùn)狀態(tài)，為混凝土的固化成型，營(yíng)造一個(gè)良好的環(huán)境，以免形成裂縫，養(yǎng)護(hù)時(shí)間要控制在7～10d之間。

3、深基坑支護(hù)常見(jiàn)的問(wèn)題和解決措施

3.1開(kāi)挖面積過(guò)大及解決措施

問(wèn)題成因：在案例工程深基坑支護(hù)施工中，為保證支護(hù)效果，促使深基坑支護(hù)施工到位，在設(shè)計(jì)基坑開(kāi)挖面積上，對(duì)基坑的尺寸進(jìn)行了一定的擴(kuò)大，不但增加了開(kāi)挖工作量，而且使得深基坑的總體尺寸和高層建筑設(shè)計(jì)圖紙不相符，嚴(yán)重影響深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量，同時(shí)也為深基坑支護(hù)施工帶來(lái)了一定的安全隱患，難以保證深基坑支護(hù)的質(zhì)量。

解決措施：在深基坑支護(hù)施工中，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)好的圖紙進(jìn)行施工，研究發(fā)生超面積開(kāi)挖問(wèn)題，為保證深基坑的尺寸契合高層建筑深基坑支護(hù)的需求，并降低深基坑支護(hù)施工風(fēng)險(xiǎn)，在進(jìn)行深基坑開(kāi)挖時(shí)，要及時(shí)和設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行對(duì)比，保證深刻的開(kāi)挖尺寸符合設(shè)計(jì)要求，既不能隨意擴(kuò)大，也不能所以縮小，以降低深基坑尺寸偏差所帶來(lái)的影響，保證高層建筑深基坑支護(hù)質(zhì)量。

3.2下沉現(xiàn)象以及解決措施

問(wèn)題成因：在一些土質(zhì)比較松軟的地質(zhì)條件下，進(jìn)行深基坑施工，容易發(fā)生地基不均勻下沉問(wèn)題。大量工程實(shí)例和研究表明，在深基坑支護(hù)施工中，一旦發(fā)生深基坑下沉問(wèn)題，不僅僅會(huì)影響支護(hù)的質(zhì)量和效果，而且不利于保證建筑物的安全性，也無(wú)法保證治理效果。所以，在深基坑支護(hù)施工中，必須正確全面的認(rèn)識(shí)地基下沉問(wèn)題，選擇合適的支護(hù)技術(shù)，以加固基坑邊壁，提升審計(jì)的承載力和強(qiáng)度，以消除深基坑下沉問(wèn)題。

處理措施：在高層建筑深基坑施工中，需要綜合考慮地下水對(duì)深基坑造成的不良影響。地下水是引起地基不均勻沉降的主要原因，如果地下水處理不當(dāng)，就極易發(fā)生低級(jí)下沉問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題，在深基坑施工中，需要采取降水、排水相互結(jié)合的方法，將地下水位降低到深基坑之下，減輕地下水對(duì)深基坑造成的不良影響，保證深基坑支護(hù)質(zhì)量。

3.3工期長(zhǎng)的問(wèn)題以及解決措施

問(wèn)題原因：深基坑支護(hù)涉及到的內(nèi)容比較多，施工時(shí)間長(zhǎng)，經(jīng)常發(fā)生影響高層建筑整體工期的問(wèn)題，這是因?yàn)樵谏罨又ёo(hù)中，不僅涉及到基坑開(kāi)挖，還涉及到基坑支護(hù)。常用的支護(hù)方式有兩種，一種是支護(hù)擋墻，另一種是直接支護(hù)。在具體施工中，無(wú)論選擇了何種支護(hù)技術(shù)，都是兩項(xiàng)工程的疊加，工期也就比較長(zhǎng)。尤其是選擇了支護(hù)擋墻的施工方法，還要考慮混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間、混凝土凝固時(shí)間等，工期會(huì)更長(zhǎng)。因此，在高層建筑深基坑支護(hù)施工中，需要對(duì)施工周期進(jìn)行有效優(yōu)化和縮減。

解決措施：為縮短深基坑支護(hù)工期，需要全面優(yōu)化深基坑支護(hù)工程工序，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。但也不能一味的快速施工速度，而不考慮深基坑支護(hù)質(zhì)量和安全性。比如：在深基坑開(kāi)挖時(shí)，開(kāi)挖速度過(guò)快，支護(hù)結(jié)構(gòu)跟不上開(kāi)挖的速度，就會(huì)產(chǎn)生較大的位移量，從而影響施工的安全性。因此，在深基坑支護(hù)施工中必須編制科學(xué)的施工工序，并認(rèn)真履行施工工序的內(nèi)容。一旦發(fā)生滲水情況，需要及時(shí)采取有效方法進(jìn)行堵塞，做好滲水導(dǎo)流工作，降低滲水對(duì)深基坑支護(hù)造成的影響，加快施工精度。

4、施工效果分析

為驗(yàn)證案例工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用效果，管樁施工采取了靜壓法，施工工期明顯只有了15天，基坑管樁施工到土方開(kāi)挖完成，共用了2個(gè)月時(shí)間，比計(jì)劃工期提前了10天，施工效率比較高。深基坑支護(hù)施工完成之后，有專(zhuān)業(yè)的質(zhì)量檢測(cè)單位度深基坑支護(hù)的變形量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果表面，雙排樁樁頂最大的沉降量為1.85mm，樁頂?shù)淖畲笏轿灰屏繛?mm，滿(mǎn)足了本工程深基坑支護(hù)的要求，施工效果比較好，而且克服了灌注樁支護(hù)需要等樁體混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度才能進(jìn)行下步工序的等待缺點(diǎn)，加快了基坑的開(kāi)挖進(jìn)度，縮短了工期，同時(shí)降低了工程造價(jià)，對(duì)于周邊有建（構(gòu)）筑物、變形要求高的基坑，支護(hù)樁樁徑、樁長(zhǎng)、樁內(nèi)配筋均可根據(jù)基坑深度進(jìn)行靈活的增加和調(diào)整，有很好的推廣價(jià)值。值得類(lèi)似工程施工中大力參考借鑒。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，本文采取工程實(shí)例結(jié)合理論實(shí)踐的方法，探討了高層建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，探討結(jié)果表明，深基坑支護(hù)技術(shù)是高層建筑施工的關(guān)鍵技術(shù)。近年來(lái)，我國(guó)建筑事業(yè)飛速發(fā)展，深基坑的規(guī)模越來(lái)越大，在高層建筑中起到的作用也愈發(fā)重要。所以，施工單位必須結(jié)合深基坑的地質(zhì)條件和規(guī)模，選擇有針對(duì)性的施工技術(shù)，并加強(qiáng)對(duì)常見(jiàn)問(wèn)題的把控力度，才能保證深基坑支護(hù)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]張波，梁健.超高層建筑的深基坑支護(hù)施工技術(shù)研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020，429（7）：253-254+257.

[2]廖承軍.在高層建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)分析[J].綠色環(huán)保建材，2019，151（9）：203-204.

[3]韓軍.高層建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2019，405（7）：251-252+255.

[4]楊艷超.建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用[J].建筑技術(shù)研究，2020，3（7）：33-34.

作者簡(jiǎn)介：

杜樹(shù)堂（1974.01—），男，漢族，山東成武人，工程師，大學(xué)本科，從事建筑工程監(jiān)理工作。